第5章 显示卡解析.ppt

第5章 显 示 卡 显示卡简称显卡，又称为视频卡、视频适配器、图形卡、图形适配器或显示适配器等。显示卡工作在主板与显示器之间，其基本作用是控制图像的输出，负责把CPU送来的图像数据处理成显示器接收的格式，再送到显示器形成图像。目前，显示卡已经成为继CPU之后发展最快的部件，微机的图像性能已经成为决定微机整体性能的一个重要因素。 5.1 显示卡的分类、结构、工作原理和主要参数 5.1.1 显示卡的分类 1．按显示卡的应用领域分类 显示卡的应用领域可分为两大类，一类是普通家庭用户、游戏发烧友和商业用户；另一类是专业图形工作者。因此，显示卡也就分为普通显示卡和专业显示卡。 2．按显示卡的总线接口类型分类 总线接口类型是指显示卡与主板连接所采用的总线接口种类。不同的接口能为显示卡带来不同的性能，而且也决定着主板是否能够使用此显示卡。显示卡发展至今主要经历了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP、PCI Express等几种接口。现在常见的是PCI接口（如图5-1所示）、AGP接口（如图5-2所示）和PCI Express ×16接口（如图5-3所示）。 3．按显示卡的标准分类 根据显示卡的标准，显示卡一共经历了4代：MDA、CGA、EGA、VGA/SVGA。目前几乎所有显示卡都满足SVGA接口标准。 4．按显示卡的2D/3D加速功能分类 2D图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存，并且都是专门用来执行图形加速任务的，因此大大减少了CPU必须处理的图形函数。由于它们只能处理二维图形，因此又叫2D显示卡或2D图形加速卡。 3D显示卡具备一些3D处理能力，它大大解放了CPU，为提高图形质量提供了条件。3D加速芯片已经经历了5代。新一代3D加速芯片采用了大量的新技术，其强大的浮点运算能力承担起了以前由CPU完成的几何转换和光源计算，因此显示芯片被称为GPU（Graphics Processing Unit）。 5．按显示芯片分类 就像主板控制芯片组代表主板的档次和性能一样，显示芯片决定了显示卡的性能和档次。目前，芯片制造商主要有NVIDIA、AMD-ATI、SIS、VIA（S3）等。目前主流的显示芯片有AMD-ATI的AMD Radeon HD 3800系列和NVIDIA的Geforce8800系列等。 6．按是否是整合芯片分类 带有显示卡功能的主板称为集成主板（All in one）。由于其价格低，兼容性好等特点，在低端市场，集成主板成为发展的一种主流。集成显示卡一般集成在主板的北桥芯片中，也有采用单片芯片的。常见的集成芯片组有Intel G33芯片组集成了GMA 3100显示核心，NVIDIA MCP73芯片组集成了GeForce 7150显示核心，AMD 690G集成ATI Radeon X1250显示核心。 5.1.2 显示卡的结构 显示卡的主要部件有显示芯片、显示内存、VGA插座、S-Video端子、DVI插座等。现在主流的显示卡由于运算速度快、发热量大，需要在显示芯片上安装一个散热风扇（有的是散热片），在显示卡上有一个2芯或3芯插座为其供电。如图5-4所示是一块PCI Express ×16显示卡的结构图（已经去掉散热器）。 1．显示芯片 显示芯片又叫GPU（Graphic Processing Unit，图形处理单元或图形处理器），是显示卡的核心芯片，它的性能直接决定了显示卡的性能，它的主要任务是把通过总线传输过来的显示数据在GPU中进行构建、渲染等工作，最后通过显示卡的输出接口显示在屏幕上。 2．显示内存 与主板上的主存功能一样，显示卡缓冲存储器又称为显示内存（Video RAM），简称显存，也是用于存放数据的，只不过它存放的是显示芯片处理后的数据，在屏幕上看到的图像数据都存放在显示内存中。 3．显示卡BIOS 显示卡BIOS又称VGA BIOS，主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，还存放显示卡型号、规格、生产厂家、出厂时间等信息。启动微机时，在屏幕上首先显示BIOS的内容。前几年生产的显示卡的BIOS芯片大小与主板BIOS一样，如图5-6所示。 4．总线接口 目前显示卡总线接口主要是PCI、AGP和PCI Express ×16接口。 5．输出接口 显示卡把处理好的图像数据通过输出接口与显示设备连接。最常见的输出接口是VGA和DVI接口。 （1）VGA（Video Graphics Array，视频图形阵列）接口 VGA接口是一个有15个插孔的D形插座（称为D-SUB模拟接口），VGA插座的插孔分为3排，每排5个孔。VGA插座是显示卡的输出接口，与显示器的D形插头相连，用于模拟信号的输出。VGA插座的外观如图5-8所示。 （2）DVI（Digital Visual Inte